Prima mențiune despre un paraclis la Mănăstirea Putna este însemnarea din 1759, pe o filă adăugată în „Protesis adecă Pomealnec al Sfintei Mănăstiri a Putnei”, în care egumenul Calistrat notează că mitropolitul Iacob Putneanul, pe lângă alte clădiri, a făcut, pe locul fostei case domnești, „biserica cea de sus” cu hramul Sfinților Apostoli Petru și Pavel.
În veacul următor, reamenajarea radicală a incintei a însemnat dărâmarea clădirii mitropolitului Iacob Putneanul și construirea unui paraclis în capătul de nord al noii clădiri a egumeniei, situată pe latura de vest a incintei.
Actualul iconostas al paraclisului a fost sculptat într-un atelier specializat de la Vânători Neamț, în anii ’80 ai veacului trecut. El înlocuiește un iconostas din 1854–1856, care a fost mutat la biserica Sfinții Apostoli din satul Gura Putnei.
Catapeteasma din secolul al XIX-lea a suferit mai multe intervenții de-a lungul timpului, astfel încât este dificil de apreciat cât s-a păstrat din ansamblul original. Cele mai valoroase părți sunt piesele refolosite din vechea tâmplă de la Iacob Putneanul, realizată în 1758–1759: ușile împărătești și poalele exterioare.
Astăzi, paraclisul „Sfinții Apostoli Petru și Pavel”, o biserică de dimensiuni reduse, cu pereți din piatră și cu o mică turlă pe naos, este rezultatul lucrărilor din secolul al XX-lea, amintite și de pisania în frescă: „În perioada anilor 1976–1983 a fost restaurat sub îndrumarea IPS Iustin Moisescu. Sub păstorirea IPS Teoctist mitropolitul Moldovei și Sucevei s-a întregit paraclisul cu noi spații arhitecturale. Pictura în tehnica frescă a fost executată de către frații Mihail și Gavriil Moroșanu în anii 1980–1984, stareț fiind arhim. Iachint Unciuleac”.
Până în anul 2012, numeroase fisuri structurale apăruseră în zidurile și în bolta Paraclisului. Clădirea a fost consolidată în regim de urgență și a fost acoperită cu tablă de cupru, în cadrul unui proiect finanțat de Ministerul Culturii. Părinții iconari ai mănăstirii, cu acordul pictorului Mihail Moroșanu, au curățat și au reparat pictura interioară.